一文解读“神通广大”的纳米粉体材料
2023-12-28
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在之前我们介绍过,什么是纳米材料以及纳米材料的种类。其中有一类材料的应用也十分的广泛,那边是纳米粉体。
纳米粉也叫纳米颗粒,一般指尺寸在1-100nm之间的超细粒子,有人称它是超微粒子。它的尺度大于原子簇而又小于一般的微粒。
纳米粉这样独特的尺寸大小,注定它会有与众不同的功能,所以纳米粉体究竟有什么用处呢?
金属纳米粉
在纳米这个概念刚刚提出的时候,大多数人还没有想过如何将一些复合材料制为纳米级材料。所以当时人们想到,将一些常见的金属材料,制成纳米级的金属纳米粉体,这些金属粉拥有与普通材料不同的能力。现在常见的金属纳米粉有:纳米锌粉、纳米铜粉、纳米银粉、纳米钴粉等等,随着科技的发展,逐渐将这些金属纳米粉应用到许多领域之中。
一、金属纳米粉在润滑剂中的应用
金属纳米粉拥有独特的摩擦学性能,这可以和润滑油很好地结合。将超细金属粉末以适当的方式加入润滑油,可大幅提升润滑油的最大无卡咬负荷。将这种添加剂添加到汽车的润滑油中,可明显减少汽车发动时的启动电流,并明显增大气缸压力。
二、金属纳米粉在磁性材料领域中的应用
纳米金属粉是具有十分特别的磁学性质的材料,具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性。
这一性质,让金属纳米粉在磁学领域有很好的应用。例如,磁记录材料在添加了金属纳米粉后,不仅音质、图像和信噪比好,而且记录密度比γ-Fe2O3高几十倍。超顺磁的强磁性金属纳米粉体还可制成磁性液体,用于电声器件、阻尼器件、旋转密封及润滑和选矿等领域。
三、金属纳米粉在抗菌领域的应用
银纳米粉离子,通过载体与织物结合,溶出的Ag+与细胞膜及膜蛋白结合,导致细胞立体结构损伤并产生机能障碍。它可以高效去除织物上的葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌和霉菌,从而防止运动装、内衣、袜子、鞋衬里、毛巾、地毯、过滤材料、装饰用布、家纺织品等的霉变和臭味。
四、金属纳米粉在催化剂领域的应用
由于纳米金属粉末的小尺寸性和表面性,纳米金属粉被当作催化剂,使得其在冶金化工行业的使用更是广泛。一般的催化剂都要体积小作用大,金属纳米粉末就很好地符合这样的要求,体积小:纳米级;作用大:比一般催化剂比表面积大,与反应物更充分地接触,使反应更快地进行。

五、金属纳米粉在其他领域的应用
金属纳米粉在其他领域也有很好的应用,例如在石油裂化领域,他也充当着重要角色。
石化工业技术进展重要归功于催化剂进步,而纳米金属粉就被应用于石油裂化催化剂领域。
一是由于纳米晶粒,表面活性中心多,在恰当条件下可以催化断裂c-c和c-o键,并使反应速度加快。
二是由于纳米晶粒催化剂没有孔隙.避免了常规催化剂所引起反应物向其内孔缓慢扩散带来某些副反应产物生成。
三是纳米催化剂不需要附着在载体上使用,可以直接加入液相反应体系中,反应产生热量能随反应物流动而不断向周边扩散。从而保证不会因局部过热导致催化剂构造破坏而失去活性。
除了在石油领域,金属纳米粉在汽车尾气处理,光催化,水处理等领域也有很好的应用。
非金属纳米粉
除了金属纳米粉外,现在科学家们还研发出了非金属材料的纳米粉,例如石墨纳米粉,这些非金属纳米粉,同样拥有很强的性能。
纳米石墨粉是纳米级的石墨粉,纳米石墨粉采用天然鳞片石墨作为加工原料,天然鳞片石墨经过多次的粉碎加工,才能粉碎加工成纳米石墨粉,纳米石墨粉的粒度是石墨粉种类中最小的,因此,纳米石墨粉的润滑性能非常好。
纳米石墨粉不仅粒度小,而且含碳量也很高,其含碳量在99.9%以上,因此,纳米石墨粉具有良好的润滑性能、导电性能、耐高温性能等,纳米石墨粉在工业润滑、导电材料生产领域中,都有很好的用途。
纳米石墨粉可以用于生产润滑油、润滑脂等润滑产品,纳米石墨粉可以用于生产导电涂料、电池材料、电极材料等导电产品,纳米石墨粉的用途是根据其性能所决定的,不同纳米石墨粉的性能,就会有不同的纳米石墨粉用途。
就目前来说纳米石墨粉,价格较高,这是因为纳米石墨粉生产工艺复杂,不是所有石墨粉生产厂家都能生产的,所以这也成为纳米石墨粉发展的一大阻碍。
纳米粉体的发展
纳米技术刚刚兴起的时候,人们只是简单地将一些普通材料,制备成纳米级的粉体材料。
但随着科技的发展,现在已经不仅仅局限于将单质的材料制备成纳米粉体,例如一些玻璃陶瓷、金属陶瓷、复合金属材料,也被制备成了纳米级粉体材料,并且已经得到了很好的应用。
未来,会有更多的材料,加入到纳米粉体的行列中,纳米粉体材料定会有更大的发展前景。
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关键词:
亚微米硫酸钡、超微细硫酸钡、超白硫酸钡、消光硫酸钡